JPS6129303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はトラバース速度の制御がデイジタル的
に行われる形式の巻線機におけるトラバース速度
制御方法に関する。

（従来の技術） コイルボビンに巻線を行う際に、ボビン自体を
高速回転させ巻線を供給する位置を前記回転と同
期してずらして行く形式の巻線機と、ボビン側を
固定しておいて巻線を供給する装置（フライヤ
ー）をボビン外周で高速回転させながらボビンの
軸方向に移動させて行く巻線機とがある。

第１図は前者の形式の巻線機の構成を原理的に
示している図である。

スピンドルモータ８の回転によりボビン２が回
転させられる。トラバースモータ５は送りねじ４
を回転させて案内溝３に支持されている台６を
左、または右に移動させる。

台５に設けられている巻線供給口７は台と一体
に移動させられる。

要するに巻線においては巻線の供給口とボビン
間に、ボビン中心軸と供給口間にいずれかを中心
とする一方向の相対回転運動と、供給口とボビン
間におけるボビンの軸方向への相対運動が同期し
て行われる必要がある。

巻線の分野の当業者は前者の回転をスピンドル
回転、後者の相対運動をトラバース運動といつて
いる。

本発明においても前記の定義に従つて、スピン
ドル、トラバースの用語を用いることにする。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者は、ボビンの巻線部分の長さ、使用す
る巻線の径、巻回数等をデイジタル設定して自動
的に巻線を行う自動巻線機を開発するにあたり、
トラバース方向の制御をデイジタル設定すること
の困難に直面した。

すなわち、デイジタルスイツチ等で必要諸元を
直接数値で入力し、それ等とスピンドル回転数か
らデイジタル的にトラバース送り値を演算し送り
速度を決定するとき、種々の巻線径とスピンドル
の回転速度を考慮すれば、トラバース送り速度は
連続的に制御可能でなければならないことにな
る。ところが現実にはトラバース用のモータを連
続的に制御することは困難である。

ピツチ設定の最小単位を0.001mm程度にとつた
としても、その１ピツチの増減に対応する速度制
御をすることができない。設定ピツチに最も近い
トラバース速度を選択しても無視できない累積誤
差が生じる。

本発明の目的はデイジタル巻線制御固有の前記
問題を解決することができる巻線機におけるトラ
バース速度制御方法を提供することにある。

（問題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明による巻線機
におけるトラバース速度制御方法は、スピンドル
モータの回転速度を測定し、その測定と設定され
た巻線ピツチから理想トラバース速度を演算し、
前記理想トラバース速度に隣接する一方側のトラ
バース速度で巻線を実行しながらトラバース誤差
の累積を演算し、前記トラバース誤差の累積が予
じめ定めた前記一方側の限度に達した時に他方側
のトラバース速度に変換し、前記トラバース誤差
の累積を相殺したのちに予じめ定めた他方側の限
度に達した時に前記一方側のトラバース速度に変
換する繰り返しにより巻線を行うように構成して
ある。

上記構成によればトラバース誤差を常時修正す
ることができ、終局的に無視できる範囲内にする
ことができる。

（実施例） 以下図面等を参照して本発明方法をさらに詳し
く説明する。

第２図は本発明によるデイジタルトラバース制
御方法におけるある時点に算出された理想トラバ
ース速度と現実に設定可能であるトラバース速度
の関係を示すグラフである。

第３図は本発明によるトラバース速度制御を説
明するためのグラフである。

第４図は本発明方法を実施する装置の回路ブロ
ツク図である。

第４図に示す回路ブロツク図は、巻線に必要な
諸元を入力する設定部と、設定入力およびスピ
ンドルモータ４の動作に関連する入力を処理し
て、トラバースモータ５に制御信号を発生する演
算制御部に大別できる。

設定部にはピツチ設定部１０と巻幅設定部１
１が設けられており、ピツチ設定部１０は巻線径
等によつて定まるピツチをデイジタルスイツチで
入力する。巻幅はボビンの有効長さであり、同様
に１１で設定される。

本発明方法を実施する巻線機は、前記諸元を入
力し、巻線機を起動し、スピンドルモータ８を回
転させると、その回転速度と前記設定ピツチから
自動的にトラバース速度が決定される。

スピンドルモータ８の回転は常時センサ９で監
視されており、スピンドルモータが起動されると
その回転速度に対応するパルス列が演算制御部
にただちに入力される。

スピンドル速度制御部１３は、このパルス列か
らスピンドルの実回転速度を測定して、その結果
を常時（測定ごとに）理想トラバース速度演算部
１２に供給する。

理想トラバース速度演算部１２は、前記スピン
ドルの実回転速度に対応して指定されたピツチの
巻線を可能にする理想トラバースVIを演算す
る。理想トラバース速度VIは、先に設定部で設
定されたピツチがｐであり、スピンドル測定部１
３で得られたスピンドル速度がni/secであれば、
ｐni/secで与えられる。

今この理想トラバース速度が第２図に示すVI
であつたとする。

この速度VIで巻線供給口７（第１図参照）が
移動させられれば（トラバース速度VI）理想的
なスピンドル、トラバース同期状態が形成され、
指定されたピツチの巻線が可能となる。

ところが、第２図に示すようにトラバース速度
は段階状にしか変化させられない。

そこで本発明方法では、まずこの理想トラバー
ス速度に隣接する一方のトラバース速度を選択す
る。理想トラバース速度演算部１２の演算結果に
もとづいて、トラバース速度設定部１６がVL
（VL＜VI）を選択する。

トラバース速度設定部１６は(1)〜(6)の各段階の
トラバース速度をデイジタル的に設定可能であ
る。この実施例では理想トラバース速度VIによ
り近い(2)のレベルのトラバース速度を選択してい
る。トラバース設定部１６は発振器１７からの正
確なクロツクの供給を受けており、トラバースモ
ータ駆動部１６に、駆動信号パルス列を供給す
る。これによりトラバースモータ５はトラバース
速度VLを与える回転速度で回転させられる。

トラバース速度演算部１８は前記トラバース速
度設定部１６からのパルス列により現実のトラバ
ース速度VLを演算して、結果をトラバース速度
補正部１４に出力する。

トラバース速度補正部１４は、１２で演算され
た理想トラバース速度VIと前記VL（または後述
するVH）からトラバース誤差を積算し、積算量
が予じめ定めた範囲を越えようとするときに補正
命令を発生する。

今、第３図で、時点t₀にトラバース誤差が全く
なく、トラバースモータ５はトラバース速度VL
を与えるように回転していたとする。

なお、トラバース誤差とは、理想トラバース速
度で送られないために生じるボビンと巻線供給口
との位置ずれである。

時点t₀に近い任意の時点のトラバース誤差εは
次式で与えられる ε＝∫^ｔ _ｔ０（VL−VI）dt …… VL＜VIであるから時間ｔの進行にしたがつて
巻線において前記巻線供給口７（第１図参照）の
位置に負方向（巻線ピツチが狭くなる方向）の誤
差が累積されることがわかる。

この累積誤差が−εｌに達した時t₁にトラバー
ス速度誤差補正部１４は、補正命令を出力する。
トラバース速度設定部１６はトラバースモータ５
を第２図に示すVHで駆動するパルスを出力し、
トラバースモータ５は駆動回路１９により供給口
をVHで駆動するように回転させられる。

時点t₁以後のトラバース誤差は次式で与えられ
る。

ε＝−εｌ＋∫^ｔ _ｔ１（VH−VI）dt …… 上記式は負のトラバース誤差εｌを次第に減
少させ、さらに正のトラバース誤差（巻線供給口
の進み）を発生させることを示している。

トラバース速度誤差補正部１４は、式が第３
図Ｂに示すεｈの値に達した時点に補正命令を出
力し、トラバース速度をVLに変更させる。以下
同様の手順でトラバース速度を（VH−VL−VH
……）と順次変更し常にトラバース誤差を一定範
囲内に保つて巻線を実行する。

トラバース位置は、トラバース速度設定部１６
からのパルスをトラバース位置演算部２１により
演算することにより常時確認されており、この位
置と設定された巻幅により、トラバース正逆転加
減速制御部２０がトラバース方向の指示および両
端部における加減速の指示をトラバースモータ駆
動回路１９に供給する。

トラバースモータ駆動回路１９はこれ等の情報
によりトラバースモータの正逆転、加減速を行わ
せ多重巻を実行させる。

なお、以上説明した動作例は、理解を容易にす
るために、理想トラバース速度VIが殆ど変化し
ない場合（非常に安定した動作状態）を例にした
ものである。

理想トラバース速度VIはスピンドルモータの
実回転速度に依存するものであるから頻繁に変わ
り、それに対応して理想トラバース速度VIも変
わる。そのため、その都度その理想トラバース速
度VIに対応するVH，VIのいずれかが選択され前
述の方法によりトラバース速度の制御が行われる
ことになる。

（変形例） 以上詳しく説明した実施例につき、本発明の範
囲内で種々の変形を施すことができる。

トラバース累積誤差範囲の設定はピツチ設定の
大小により増減させることもできる。

つまりピツチ設定の大きい時はスピンドル回転
毎に発生する誤差も大きく、したがつて累積誤差
範囲も大きくなければ、トラバース速度修正が頻
繁になりすぎる。

またピツチ設定が小さい時はスピンドル回転毎
に発生する誤差も小さく、したがつて累積誤差範
囲設定も小さくしなければ、ピツチに比較して誤
差が大きくなりすぎる。

上記の理由により、ピツチに応じて累積誤差設
定を変化させた方がより実用的である。

フライヤーを用いた巻線機も本発明方法を同様
に適用できる。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように、本発明方法によれ
ば巻線の諸元を設定部でキー入力することによ
り、トラバース速度の自動制御が可能になる良好
な自動巻線の実施が可能となる。

そして、トラバース誤差の補正は常時繰り返し
て行われるから、最終的にきわめて誤差の少ない
巻線が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は巻線機の基本的な構成例を示す略図で
ある。第２図はトラバース速度の変化を説明する
ためのグラフである。第３図は本発明方法の原理
を説明するためのグラフであつて、同図Ａはトラ
バース速度の変化を、同図Ｂはトラバース誤差の
変化をそれぞれ示している。第４図は本発明方法
を実施する装置の回路ブロツク図である。 １……巻線、２……ボビン、３……案内棒、４
……送りねじ、５……トラバースモータ、６……
移動台、７……巻線供給口、８……スピンドルモ
ータ、９……センサ、……設定部、１０……ピ
ツチ設定部、１１……巻幅設定部、……演算制
御部、１２……理想トラバース速度演算部、１３
……スピンドル速度測定部、１４……トラバース
速度誤差補正部、１６……トラバース速度設定
部、１７……発振器、１８……トラバース速度演
算部、１９……トラバースモータ駆動部、２０…
…トラバース正逆転加減速制御部、２１……トラ
バース位置演算部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トラバース速度をデイジタル制御する巻線機
   におけるトラバース速度制御方法であつて、スピ
   ンドルモータの回転速度を常時測定し、その測定
   値と設定された巻線ピツチから理想トラバース速
   度を演算し、前記理想トラバース速度に隣接する
   一方側のトラバース速度で巻線を実行しながらト
   ラバース誤差の累積を演算し、前記トラバース誤
   差の累積が予じめ定めた前記一方側の限度に達し
   た時に他方側のトラバース速度に変換し、前記ト
   ラバース誤差の累積を相殺したのちに予じめ定め
   た他方側の限度に達した時に前記一方側のトラバ
   ース速度に変換する繰り返しにより巻線を行う巻
   線機におけるトラバース速度制御方法。